某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上.将细绳一端拴在小车上.另一端绕过定滑轮.挂上适当的钩码.使小车在钩码的牵引下运动.以此验证牛顿运动定律.此外还准备了打点计时器及配套的电源.导线.复写纸.纸带.小木块等.组装的实验装置如图1所示．(1)若要完成该实验.必需的实验器材还有哪些刻度尺,天平．(2)实验开始时.他先调节木板上定滑轮� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

10．某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此验证牛顿运动定律，此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等，组装的实验装置如图1所示．

（1）若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些刻度尺；天平（带砝码）．
（2）实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行．他这样做的目的是平衡摩擦力
（3）本实验中直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量．
（4）平衡摩擦力后，多次实验通过计算描图得到了如图2所示的两个实验图象a、b，描述加速度与质量关系的图线是b，描述加速度与力的关系的图线是a．

分析（1）根据该实验的实验原理、要求和减少误差的角度分析，平衡摩擦力作用后，进行实验过程中需要用刻度尺测量纸带上点的距离，用天平测出小车的质量，需要改变砝码的质量来代替小车的拉力；
（2）实验中还需要平衡摩擦力，以使拉力等于合外力；
（3）根据牛顿第二定律可分析钩码的质量应满足的条件；
（4）根据牛顿第二定律可求得加速度与质量和力之间的关系．

解答解：（1）、根据本实验的实验原理是合外力所做的功等于动能的变化量，通过研究纸带来研究小车的速度，利用天平测量小车的质量，利用砝码的重力代替小车的合外力，所以需要刻度尺来测量纸带上点的距离和用天平测得小车的质量，即还需要刻度尺，天平（带砝码）．
故答案为：刻度尺；天平（带砝码）
（2）实验过程中，为减少误差，提高实验的精确度，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行，目的是消除摩擦带来的误差，即平衡摩擦力后，使细绳的拉力等于小车的合力；
（3）据牛顿第二定律得，整体的加速度a=$\frac{mg}{M+\;m}$，则绳子的拉力F=Ma=$\frac{\;\;mg}{1+\frac{\;m}{M}}$，知钩码的质量远小于小车的质量时，绳子的拉力等于钩码的重力，所以钩码的质量应满足的条件是远小于小车的质量；
（4）由F=ma可得，加速度与质量成反比；描述加速度与质量关系的图线是b；加速度与力成正比，故图象应为a；
故答案为：（1）刻度尺，天平；（2）平衡摩擦力；（3）远小于小车的质量；（4）b；a．

点评对于实验的掌握，要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．